Les vaisseaux sanguins sortent et entrent dans le cœur. Celles dans lesquelles le sang circule vers le cœur sont appelées veines. Dans les artères, le sang s’éloigne du cœur vers de très petits vaisseaux sanguins appelés capillaires.
Le plus grande artère, émergeant directement du ventricule gauche et séparée de celui-ci par les valvules décrites ci-dessus, est appelée aorte. Il s'élève au-dessus du cœur, se courbe et descend, traverse la barrière abdominale (diaphragme) et descend dans la cavité abdominale. Des artères plus petites partent de l'aorte et vont vers la tête, les bras, les jambes, les organes abdominaux et se propagent dans tout le corps.
Les artères, se divisant, se brisent en branches de plus en plus petites, qui finissent par devenir si fines qu'elles ne peuvent être vues qu'au microscope - ce sont des capillaires ou des vaisseaux capillaires (ils sont plus fins qu'un cheveu humain). Les capillaires deviennent des veines, situées à côté de l'artère correspondante et dirigées vers le cœur. Les veines se connectent en troncs épais - les veines caves supérieure et inférieure, à travers lesquelles le sang circule dans oreillette droite.
Les artères, les veines et les capillaires diffèrent les uns des autres par leur structure. La paroi artérielle est constituée de trois membranes : interne, médiane et externe. La membrane interne est en contact avec le sang avec des cellules plates, la membrane externe est principalement constituée de ce qu'on appelle tissu conjonctif. La tunique média n'est pas la même dans les différentes artères. Dans la coque médiane des grosses artères, le tissu conjonctif élastique prédomine. Il y a relativement peu de choses dans cette coquille tissu musculaire, capable de réduction. Dans les petites artères, au contraire, les fibres musculaires (circulaires) prédominent.
Les parois des artères contiennent les dispositifs terminaux des nerfs sensoriels. Avec leur aide, des « signaux » sont envoyés au système nerveux central concernant la hauteur de la pression artérielle, qui diminue ou augmente par réflexe, et sur la composition chimique du sang. Par exemple, si la quantité de dioxyde de carbone dans le sang augmente, des « signaux » à ce sujet atteignent le centre respiratoire du cerveau, et de là, les impulsions vont aux organes respiratoires, encourageant des réactions plus profondes. Respiration rapide.
La fine paroi du capillaire est le prolongement de la paroi interne de l’artère et est constituée d’une seule couche de cellules. Le diamètre du capillaire est de 5 à 20 microns (le micron correspond à un millième de millimètre). À travers les fines parois des capillaires, l'oxygène et les nutriments passent dans le liquide intercellulaire et de là pénètrent dans le sang. gaz carbonique et certains produits métaboliques dans les tissus. Alors voilà, ça change composition chimique le sang, et donc sa couleur change : le sang artériel rouge vif et écarlate se transforme en sang veineux bleuâtre.
Dans le capillaire, il y a une branche artérielle et une branche veineuse, qui se transforment en une petite veine. Dans les capillaires, ainsi que dans les artères, il existe de nombreux dispositifs terminaux des nerfs sensoriels. Les veines, comme les artères, ont une paroi interne composée de cellules plates, fibre musculaire(situées longitudinalement et circulairement) et fibres élastiques. Les plis de la paroi interne des veines forment des valvules qui s'ouvrent lorsque le sang circule vers le cœur et se ferment pour empêcher le sang de circuler dans la direction opposée. Les veines sont alimentées en fibres nerveuses. À l'embouchure de la grande veine cave et des veines pulmonaires, là où elles se jettent dans les oreillettes, se trouvent des dispositifs nerveux sensibles qui réagissent aux fluctuations de la pression veineuse.
Supérieur veine cave recueille le sang du haut du torse et des bras, de la veine cave inférieure - du bas du torse, des jambes et des organes abdominaux. Le sang veineux de l'estomac, des intestins et de certains autres organes abdominaux, avant de pénétrer dans la veine cave inférieure, est collecté dans la veine porte, qui se divise en capillaires dans le foie. Ensuite, le sang, traversant le tissu hépatique, pénètre dans la veine hépatique, qui se jette dans la veine cave inférieure.
Le chemin du sang qu'il emprunte du ventricule gauche à l'oreillette droite est appelé un grand cercle (il serait plus correct de l'appeler un demi-cercle) de circulation sanguine. Tout au long de ce trajet, les vaisseaux sanguins irriguent la majeure partie du corps, à l’exception des organes alimentés en sang par la circulation pulmonaire.
L'artère pulmonaire émerge du ventricule droit. Il se divise en un certain nombre de petites artères, qui se transforment en un réseau dense de capillaires dans les vésicules pulmonaires, où l'air est constamment échangé lors de la respiration. À partir des capillaires pulmonaires, le sang s'accumule dans les veines pulmonaires, qui se jettent dans l'oreillette gauche. Le trajet du sang du ventricule droit vers l’oreillette gauche est appelé circulation pulmonaire.
Dans les capillaires de la circulation pulmonaire, entrelaçant un réseau dense de bulles (alévoles) des poumons, le sang est saturé d'oxygène entrant dans les poumons avec l'air inhalé et perd du dioxyde de carbone, qui est éliminé avec l'air expiré. Par conséquent, ici, comme dans les capillaires de la circulation systémique, la composition chimique du sang change, mais dans le sens opposé, et maintenant elle redevient rouge vif. Ce sang écarlate riche en oxygène circule dans le cœur et de là dans les artères de la circulation systémique.
Tous les tissus et organes, en particulier le cœur lui-même, ont besoin d'un flux constant d'oxygène, qui doit être augmenté au cours de leur travail intense. Cela se fait de deux façons. Premièrement, l'apport sanguin à l'organe de travail est augmenté. Deuxièmement, le sang est plus saturé en oxygène en raison d'une respiration plus profonde et plus fréquente. Ainsi, la respiration et la circulation sanguine sont étroitement liées.
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1. Modifications de la composition sanguine dans la circulation systémique et pulmonaire
Les organes circulatoires des humains et des mammifères comprennent le cœur et les vaisseaux sanguins. Dans le système vaisseaux sanguins distinguer les artères, les capillaires et les veines. Les artères transportent le sang du cœur sous haute pression, les parois de ces vaisseaux sont donc épaisses et élastiques. Les capillaires sont les vaisseaux les plus fins ; leurs parois sont constituées d'une seule couche de cellules. Ils pénètrent facilement à travers les parois des capillaires diverses substances. Les veines transportent le sang vers le cœur sous faible pression, leurs parois sont donc fines et inélastiques. Il y a des valves semi-lunaires à l'intérieur des veines. Les parois des veines sont comprimées par les muscles, ce qui favorise la circulation du sang dans les veines.
Tous les vaisseaux forment deux cercles de circulation sanguine : grand et petit. Le grand cercle commence dans le ventricule gauche. L'aorte en part, qui forme un arc. Les artères naissent de la crosse aortique. Les vaisseaux coronaires partent de la partie initiale de l'aorte et irriguent le myocarde en sang. La partie de l'aorte située dans la poitrine est appelée aorte thoracique et la partie située dans la cavité abdominale est appelée aorte abdominale. L'aorte se ramifie en artères, les artérioles en artérioles et les artérioles en capillaires. À partir des capillaires d'un grand cercle, l'oxygène et les nutriments circulent vers tous les organes et tissus, et le dioxyde de carbone et les produits métaboliques circulent des cellules vers les capillaires. Dans les capillaires, le sang passe du sang artériel au veineux.
La purification du sang des produits de dégradation toxiques se produit dans les vaisseaux du foie et des reins. Le sang du tube digestif, du pancréas et de la rate pénètre dans la veine porte du foie. Dans le foie, la veine porte se ramifie en capillaires, qui s'unissent ensuite à nouveau pour former un tronc commun. veine hépatique. Cette veine se jette dans la veine cave inférieure. Ainsi, tout le sang des organes abdominaux, avant d'entrer dans le cercle systémique, passe par deux réseaux capillaires : par les capillaires de ces organes eux-mêmes et par les capillaires du foie. Le système porte du foie assure la neutralisation des substances toxiques formées dans le gros intestin. Les reins possèdent également deux réseaux capillaires : le réseau de glomérules rénaux, à travers lequel, plasma sanguin, contenant des produits métaboliques nocifs (urée, acide urique), passe dans la cavité de la capsule du néphron et dans le réseau capillaire enlaçant les tubules contournés.
Les capillaires se transforment en veinules, puis en veines. Finalement, tout le sang s’écoule dans les veines caves supérieure et inférieure, qui se jettent dans l’oreillette droite.
La circulation pulmonaire commence dans le ventricule droit et se termine dans l'oreillette gauche. Le sang veineux du ventricule droit pénètre dans l'artère pulmonaire, puis dans les poumons. Les échanges gazeux se produisent dans les poumons, le sang veineux se transforme en sang artériel. Les quatre veines pulmonaires transportent le sang artériel vers l'oreillette gauche.
Ainsi, la principale différence dans la composition du sang dans la circulation pulmonaire est que le sang veineux contenant beaucoup de dioxyde de carbone circule dans les vaisseaux artériels de la circulation pulmonaire et que le sang artériel enrichi en oxygène circule dans les vaisseaux veineux de la circulation pulmonaire.
2. Sortie des vertébrés vers la terre ferme. Complexité croissante de l’organisation des amphibiens par rapport aux poissons
L’émergence des vertébrés sur terre a commencé au Dévonien, lorsque les premiers amphibiens anciens sont apparus. Les amphibiens descendent d'anciens poissons à nageoires lobes (un seul représentant de ces poissons a survécu à notre époque - le cœlacanthe). Les poissons à nageoires lobes, comme les poissons-poumons, avaient des branchies et respiration pulmonaire. De plus, à la base des nageoires appariées, ces poissons ont un lobe charnu ; le squelette des nageoires lobées ressemble au squelette des membres des vertébrés terrestres. Les anciens amphibiens (labyrinthodontes, batrachosaures, généralement regroupés sous le nom général de stégocéphales) ont atteint grandes tailles(la longueur de leur crâne à lui seul était d'environ 1 m), leur torse était couvert d'écailles osseuses. Jusqu'au Carbonifère moyen, lorsque les reptiles sont apparus, les anciens amphibiens étaient les seuls vertébrés terrestres.
Les amphibiens modernes constituent une classe de sous-embranchement de vertébrés. Ils entretiennent un lien étroit avec le milieu aquatique, car se reproduisent dans l'eau.
En atteignant la terre, les amphibiens ont développé une respiration pulmonaire (chez les poissons, respiration branchiale, à l'exception des poissons-poumons et des poissons à nageoires lobes, chez lesquels la respiration n'est pas seulement branchiale, mais peut aussi être pulmonaire). Chez les amphibiens, en relation avec la transition vers le type de respiration pulmonaire, deux cercles de circulation sanguine et un cœur à trois chambres sont apparus (chez les poissons - un cercle et un cœur à deux chambres ; les exceptions sont, encore une fois, les poumons et les lobes- poisson à nageoires). Cependant, les poumons des amphibiens étant peu développés, la respiration cutanée joue un rôle important dans les échanges gazeux. La peau des amphibiens modernes est nue et comporte de nombreuses glandes (chez les poissons, la peau est couverte d'écailles). La peau est séparée des muscles par des cavités remplies de liquide, ce qui réduit le risque de dessèchement et sert d'amortisseur lors des déplacements sur terre. De plus, cet appareil facilite les échanges gazeux à travers la peau.
Des changements importants se sont produits chez les amphibiens dans la structure squelettique. La plupart des amphibiens n'ont pas de queue (à l'exception de l'ordre caudé : tritons, salamandres) et se déplacent à l'aide de leurs membres postérieurs, en sautant. La tête s'articule de manière mobile avec le corps (apparaît région cervicale colonne vertébrale avec une vertèbre cervicale) - cela améliore l'orientation dans les airs.
Membre antérieur du poisson à nageoires lobées Sauripterus (I et II) et de l'amphibien cuirassé du Permien (III) :
1
– homologue de l'humérus, 2
– homologue du rayon, 3
– homologue du cubitus
Pour réduire le poids (lors du passage d'un milieu aquatique à un milieu aéré, le poids corporel augmente selon la loi d'Archimède), le crâne des amphibiens comporte de nombreux éléments cartilagineux et les arcs branchiaux sont réduits. Les côtes des amphibiens sans queue les plus organisés disparaissent également. La colonne vertébrale des amphibiens est plus divisée en sections que chez les poissons : chez colonne vertébrale ils ont des sections cervicale, tronc, sacrée (représentée par une vertèbre) et caudale (chez les poissons, seules les sections tronc et caudale sont distinguées ; leurs côtes s'étendent à partir de la section tronc).
Le système musculaire des amphibiens est organisé de manière beaucoup plus diversifiée que celui des poissons. Chez les amphibiens, la segmentation musculaire disparaît presque et différents groupes musculaires apparaissent (par exemple, les muscles des membres libres, qui ne sont pas présents chez les poissons). Le système nerveux des amphibiens est également plus complexe : cerveau antérieur ils ont plus grand que la moyenne, divisé en deux hémisphères. Le cervelet est moins développé que chez les poissons. Des sites moelle épinière, d'où ils partent nerfs moteurs, ils sont épaissis. Les sens sont également améliorés. L'oreille moyenne apparaît dans l'organe de l'audition (les poissons n'ont que l'oreille interne) - cela leur permet de percevoir les vibrations sonores dans l'air. Les yeux sont recouverts de paupières, les protégeant du dessèchement et du colmatage. Les yeux des amphibiens sont adaptés à la vision dans deux environnements : l'eau et l'air.
La reproduction chez les amphibiens a lieu dans l'eau. La fécondation est généralement externe. Le développement s’accompagne de métamorphose. Une larve apparaît de l’œuf, très semblable à un poisson. Comme le poisson, elle a un cercle de circulation sanguine, un cœur à deux chambres, une respiration branchiale, un organe de ligne latérale et elle nage à l'aide de sa queue. Ce stade larvaire indique que les ancêtres des amphibiens étaient d’anciens poissons.
Les amphibiens, comme les poissons, appartiennent à l'anamnie - des animaux chez lesquels, au cours du développement embryonnaire (embryonnaire), une membrane embryonnaire (amnios) et un organe embryonnaire spécial (allantoïde) n'apparaissent pas.
Billet numéro 8
1. Fonction cardiaque et sa régulation. Hygiène du système circulatoire
Les organes circulatoires des humains et des mammifères comprennent le cœur et les vaisseaux sanguins. Le cœur des humains et des mammifères est composé de quatre chambres, composées de deux oreillettes et de deux ventricules. Entre l'oreillette droite et le ventricule droit se trouve la valvule tricuspide, et entre l'oreillette gauche et le ventricule gauche se trouve la valvule bicuspide (mitrale). L'aorte émerge du ventricule gauche et l'artère pulmonaire émerge du ventricule droit. A la frontière de ces vaisseaux et des ventricules se trouvent des valves semi-lunaires. Les valvules cardiaques assurent un flux sanguin unidirectionnel dans le cœur, des oreillettes aux ventricules, puis dans le système artériel.
1 - oreillette gauche; 2 - veines pulmonaires (seulement deux sont représentées) ; 3 - valve auriculo-ventriculaire gauche (bicuspide) ; 4 - ventricule gauche; 5 - septum interventriculaire; 6 - ventricule droit; 7 - veine cave inférieure ; 8 - valve auriculo-ventriculaire droite (tricuspide) ; 9 - oreillette droite ; 10 - nœud sino-auriculaire; 11 - veine cave supérieure; 12 - nœud auriculo-ventriculaire
La paroi cardiaque est constituée de trois couches : l'endocarde est la couche épithéliale interne, le myocarde est la couche musculaire moyenne et l'épicarde est la couche externe constituée de tissu conjonctif et recouverte d'épithélium séreux. La masse principale est le muscle strié du myocarde, qui diffère à plusieurs égards du muscle squelettique strié. Le cœur a un caractère automatique - la capacité d'exciter et de se contracter en l'absence d'influences extérieures (le muscle squelettique, contrairement au myocarde, se contracte uniquement en réponse aux impulsions nerveuses qui lui parviennent le long des fibres nerveuses). L’extérieur du cœur est recouvert d’un sac péricardique – le péricarde. Les parois du péricarde sécrètent du liquide, ce qui réduit la friction du cœur lors de la contraction.
P – excitation auriculaire ; QRS – excitation ventriculaire ;
T – diminution de l'activité ventriculaire
Le travail du cœur consiste à pomper rythmiquement le sang dans le système artériel, qui pénètre dans le cœur depuis la circulation systémique et pulmonaire par les veines (par la veine cave, le sang veineux pénètre dans l'oreillette droite et par les veines pulmonaires, le sang artériel entre l'oreillette gauche). Les cavités cardiaques se contractent dans un certain ordre (la contraction du cœur est appelée systole) et se détendent (la relaxation du cœur est appelée diastole). La première phase est la systole auriculaire, la deuxième phase est la systole ventriculaire (les oreillettes sont alors détendues), la troisième phase est la diastole totale des oreillettes et des ventricules. Les trois phases constituent ensemble cycle cardiaque. Chez un adulte, elle dure en moyenne 0,8 s (fréquence cardiaque 75 battements/min), la première phase durant 0,1 s, la deuxième – 0,3 s, la troisième – 0,4 s. Cette alternance de contraction et de relaxation permet au myocarde de travailler tout au long de la vie d’une personne sans se fatiguer.
La régulation du cœur s'effectue par les voies nerveuses et humorales. La régulation nerveuse est assurée par le système nerveux autonome (autonome), ses deux divisions - sympathique et parasympathique. Le centre de régulation sympathique du cœur se situe dans la moelle épinière thoracique. Ici, dans les cornes latérales de la moelle épinière, se trouvent les corps des premiers neurones sympathiques (préganglionnaires). Les longs processus de ces neurones (axones préganglionnaires) s'étendent au-delà de la moelle épinière et forment des commutateurs synaptiques sur les corps des seconds neurones sympathiques (postganglionnaires), situés dans les ganglions sympathiques, formant deux chaînes sympathiques le long de la moelle épinière.
Les axones sympathiques postganglionnaires s'étendent à partir des corps cellulaires des neurones postganglionnaires et se terminent dans le myocarde. L'émetteur (médiateur) noradrénaline est libéré par les terminaisons de ces axones. Sous l'influence de la noradrénaline, la fréquence et la force des contractions cardiaques augmentent (effets chronotropes et inotropes positifs), l'excitabilité myocardique augmente et la vitesse d'excitation augmente. Tout cela conduit à une augmentation des performances cardiaques. De tels changements sont nécessaires pendant l'activité physique et le stress, car dans ces cas, une augmentation du flux sanguin est nécessaire.
Le centre de la régulation parasympathique du cœur se situe dans la moelle allongée ; il y a les corps cellulaires des neurones préganglionnaires parasympathiques. Les axones de ces neurones vont sans interruption jusqu'au cœur, car les corps des neurones parasympathiques postganglionnaires se trouvent dans le cœur. Un autre émetteur, l'acétylcholine, est libéré par les terminaisons de ces axones. Il provoque exactement les effets inverses (effets chrono- et inotropes négatifs, diminution de l'excitabilité, vitesse d'excitation à travers le myocarde). Le système parasympathique régule le fonctionnement du cœur au repos. La régulation autonome du cœur est influencée par les parties sus-jacentes du système nerveux central.
La moelle oblongate contient également le centre vasomoteur - il régule la lumière des vaisseaux sanguins. L'excitation de ce centre entraîne un rétrécissement (constriction) des vaisseaux sanguins.
Un rôle important dans la réglementation cordialement- système vasculaire Les facteurs humoraux associés à l’environnement fluide du corps jouent également un rôle. La principale hormone qui régule le fonctionnement du cœur et des vaisseaux sanguins est l'adrénaline. Il est synthétisé dans les cellules de la médullosurrénale. Les effets de l’adrénaline sont les mêmes que ceux du transmetteur sympathique noradrénaline, mais ils se développent plus lentement. Les hormones thyroïdiennes, la thyroxine et la triiodothyronine, augmentent également la fréquence cardiaque. Le travail du cœur est également affecté par divers ions qui y pénètrent par la circulation sanguine. Par exemple, les ions calcium améliorent et les ions potassium suppriment la fonction cardiaque. Les régulations nerveuse et humorale du système cardiovasculaire sont étroitement liées. La régulation nerveuse produit des effets immédiats sur le cœur ; la régulation humorale a des effets plus lents et plus durables.
L'hygiène du système cardiovasculaire implique le développement, l'entraînement et le renforcement de ce système. Influence bénéfique le travail physique au grand air a un impact sur son activité. Toutefois, excessif exercice physique, en particulier chez une personne non entraînée, peut provoquer de graves perturbations du cœur et des vaisseaux sanguins. Les plus grands méfaits proviennent bien entendu de la nicotine et de l’alcool. Ils empoisonnent le myocarde et perturbent la régulation normale du cœur et des vaisseaux sanguins. Cela se traduit par l'apparition de spasmes coronariens, c'est-à-dire vaisseaux alimentant le myocarde lui-même. En conséquence, en raison d’un flux sanguin insuffisant, une zone de tissu mort, ou nécrose, peut se former dans le myocarde, entraînant un infarctus du myocarde. La conséquence du vasospasme peut également être le développement d'une hypertension - une augmentation persistante de la pression artérielle ; cela entraîne également une perturbation du cœur.
Les maladies cardiaques les plus courantes comprennent les maladies coronariennes (y compris l'infarctus aigu du myocarde), les processus inflammatoires du cœur (myocardite, péricardite) et les malformations cardiaques. Les problèmes cardiaques s'expriment souvent sous la forme d'arythmies - rythmes cardiaques irréguliers. L'électrocardiographie est le plus souvent utilisée pour étudier le fonctionnement du cœur. Cette méthode permet d'évaluer comment le cœur est excité et comment cette excitation se propage à travers le système de conduction du cœur.
2. Bactéries. Caractéristiques de leur structure et de leur activité, rôle dans la nature et la vie humaine
Les bactéries sont un royaume qui appartient au super-royaume des organismes prénucléaires, ou procaryotes - des organismes unicellulaires dont les cellules n'ont pas de noyau formé. La fonction du noyau en eux est assurée par une substance nucléaire - une molécule d'ADN repliée en anneau (nucléoïde). Le nucléoïde est situé dans le cytoplasme de la cellule.
La cellule bactérienne est dépourvue de mitochondries, de plastes et de nombreux autres organites présents dans les cellules eucaryotes (qui ont un noyau formé). Les fonctions de ces organites sont assurées par des cavités délimitées par une membrane (mésosomes). Une cellule bactérienne contient des ribosomes. La cellule est séparée de son environnement par une membrane et une paroi cellulaire dense. Parfois, il y a aussi une capsule colloïdale (semi-liquide) au-dessus de la coquille.
Schéma de la structure d'une cellule procaryote (cellule bactérienne en coupe longitudinale) :
Gli – granules de glycogène; ET– le flagelle ; Kps – capsule; KSt- paroi cellulaire; Lee– des gouttelettes lipidiques ; PGM– l'acide poly-p-hydroxybutyrique ; P.- buvait; PZ– plasmide ; MP- membrane plasma; PF – granulés de polyphosphates ; R.– les ribosomes et les polysomes ; C– cytoplasme je– substance nucléaire (nucléoïde) ; S– inclusions de soufre
Les cellules bactériennes peuvent être formes différentes: sphériques (cocci), en forme de bâtonnet (bacille), en forme de spirale (spirille), courbes (vibrio). Les bactéries mobiles possèdent un ou plusieurs flagelles. Des formes coloniales se retrouvent également parmi les bactéries.
Les bactéries se reproduisent en divisant la cellule en deux pour former une cloison transversale. Le nucléoïde se divise d’abord, puis le cytoplasme. Mais les bactéries ont aussi un processus « sexuel », par exemple la conjugaison chez E. coli. Dans ce cas, des informations génétiques sont échangées.
Il existe également des bactéries autotrophes capables de synthétiser elles-mêmes des substances organiques. Il s'agit notamment des bactéries dont le cytoplasme contient un pigment photosynthétique, par exemple la bactériochlorophylle. Lors de la photosynthèse, ces bactéries ne produisent pas d'oxygène, car Leur source de protons d’hydrogène n’est pas l’eau, mais le sulfure d’hydrogène ou l’hydrogène moléculaire. L'exception ici concerne les cyanobactéries, qui sont également classées parmi les algues bleu-vert.
Il existe également des bactéries qui synthétisent matière organique, en utilisant l'énergie libérée lors de l'oxydation composés inorganiques. Ce sont des bactéries chimiotrophes (chimiosynthétiques). Le processus de chimiosynthèse a été découvert en 1887 par le grand scientifique russe S.N. Vinogradski.
En fonction du type de respiration, les bactéries sont divisées en aérobies (elles ont besoin d'oxygène pour respirer) et anaérobies (elles vivent dans un environnement sans oxygène). Les anaérobies sont des bactéries de fermentation (acide lactique, acide acétique, acide alcoolique, etc.). La fermentation joue un rôle important dans le cycle des substances naturelles et revêt une grande importance pratique.
Les bactéries forment souvent des spores : le contenu de la cellule bactérienne prend la forme d'une boule, l'eau est éliminée et une nouvelle coquille se forme. Sous cette forme, les bactéries tolèrent des conditions de vie défavorables. Les spores servent également à propager des bactéries.
Les bactéries vivent partout. Dans les airs, ils s'élèvent jusqu'aux couches supérieures de l'atmosphère (parfois jusqu'à 30 km). Dans le sol, les bactéries vivent principalement dans la couche fertile (humus). 1 g de sol fertile peut contenir jusqu'à 3 milliards de bactéries. Les azotobactéries, les bactéries nitrifiantes et les bactéries de décomposition jouent un rôle important dans la formation des sols.
Les bactéries vivent également dans l'eau, notamment dans couches superficielles. Les bactéries aquatiques bénéfiques sont impliquées dans la minéralisation des résidus organiques dans les plans d'eau.
Les agents pathogènes peuvent également être transmis par les aliments. Par exemple, le bacille Clostridium botulinum se multiplie dans un environnement sans oxygène lorsque la technologie de conservation des aliments est violée. Sa toxine (le poison qu'elle sécrète lors du processus métabolique) est une protéine mal dégradée dans le tube digestif ; 1 g de cette toxine suffit à tuer environ 60 milliards de souris !
Les mesures de lutte contre les maladies infectieuses comprennent la désinfection, irradiation ultraviolette, stérilisation (chauffage à 120 °C), pasteurisation (chauffage des produits plusieurs fois à 60-70 °C), destruction des vecteurs, isolement des patients. Infectieux maladies bactériennes traité avec des antibiotiques.
Les bactéries peuvent également vivre en symbiose avec d’autres organismes. Ce sont des bactéries qui s’installent dans le tube digestif des animaux et des humains et aident à décomposer et à absorber les aliments. Dans l'intestin humain, il existe une flore microbienne (microflore) - ce sont des bactéries (Escherichia coli, bifidobactéries, lactobacilles) qui suppriment le développement Bactérie pathogène, synthétisent des vitamines (par exemple, E. coli synthétise la vitamine K, nécessaire à la coagulation sanguine) et favorisent la digestion des aliments. Lorsque la microflore est supprimée par les antibiotiques, elle peut se développer maladie grave– dysbactériose.
le rôle principal les bactéries dans la nature résident dans leur participation au cycle des substances. Ce n'est que grâce aux bactéries que se produisent les transformations de substances, sans lesquelles la vie sur Terre est impossible. Grâce aux bactéries et aux champignons restes de plantes se décomposent pour former du dioxyde de carbone, qui est ensuite réincorporé à la matière organique lors de la photosynthèse. Grâce aux bactéries, l'azote et le soufre sont inclus dans le cycle des substances. Sans bactéries, tous les atomes de carbone et d’azote de la Terre seraient liés dans le corps d’organismes morts.
L’homme utilise largement diverses propriétés des bactéries dans ses activités économiques. Ainsi, la capacité des bactéries à provoquer la fermentation (bactéries de l'acide lactique, fermentation de l'acide acétique) est utilisée pour la préparation des produits correspondants, la capacité des bactéries nodulaires à absorber l'azote atmosphérique est utilisée pour engrais pour le sol, en l'enrichissant d'engrais azotés, la capacité des bactéries à synthétiser des vitamines, des acides aminés et d'autres composés dans le processus métabolique - dans la synthèse bactérienne de ces composés à l'échelle industrielle.
Les bactéries sont un objet de recherche scientifique important pour les généticiens, les biochimistes et les biophysiciens. Ils sont largement utilisés dans la biotechnologie moderne.
Les significations négatives ont avant tout Bactérie pathogène. Les bactéries responsables de la détérioration des aliments (bactéries de pourriture et de fermentation) sont également nocives.
1
– des microcoques, 2
– les diplocoques, 3
– les streptocoques, 4
– les staphylocoques,
5
– les sarcins, 6
– des bactéries en forme de bâtonnets, 7
– spirille, 8
– vibrions
Les bactéries ont existé tout au long de l’histoire géologique de la Terre. Les premiers organismes sur Terre étaient apparemment des bactéries hétérotrophes. À l'époque archéenne, les cyanobactéries (algues bleu-vert) ont commencé à libérer de l'oxygène dans l'atmosphère terrestre. Cela a créé les conditions nécessaires à l'existence sur Terre d'organismes respirant de l'oxygène (organismes aérobies).
Billet numéro 9
1. Digestion, le rôle des glandes digestives. Importance de l’absorption des nutriments
La digestion comprend le traitement mécanique des aliments, leur dégradation à l'aide d'enzymes digestives, leur absorption nutriments et l'élimination des résidus non digérés du corps. Tous ces processus se déroulent dans le tube digestif.
Le tube digestif est divisé en cavité buccale, pharynx, œsophage, estomac, mince et côlon, rectum. Les conduits de deux grosses glandes digestives se jettent dans la section initiale de l'intestin grêle - le duodénum - le foie et le pancréas. Les conduits de trois paires de grands s'ouvrent dans la cavité buccale glandes salivaires(parotide, sublinguale et sous-maxillaire) et de nombreuses petites glandes. Les parois de l’estomac et des intestins contiennent également de nombreuses petites glandes digestives. Les glandes digestives sécrètent des sécrétions - Jus digestif. Ils contiennent des enzymes - des catalyseurs biologiques de nature protéique. Sous l'influence d'enzymes digestives et de certains autres composés, la dégradation des aliments se produit - les composés organiques complexes sont décomposés en composés simples.
Le traitement mécanique des aliments a lieu dans la cavité buccale : les aliments sont mâchés avec les dents. Les humains ont 32 dents. La partie de la dent qui dépasse de la surface de la mâchoire s’appelle la couronne. Il est constitué de dentine et recouvert d'émail. L'émail est une substance dense qui protège la dent des dommages.
Il existe de nombreux récepteurs gustatifs sur la langue : à la racine de la langue se trouvent des récepteurs qui perçoivent le goût amer, au bout de la langue se trouvent des récepteurs gustatifs sucrés, sur les côtés de la langue se trouvent des récepteurs pour les goûts acides et salés.
La salive est sécrétée dans la cavité buccale. Il se compose de 98 à 99 % d'eau et d'enzymes digestives - l'amylase (décompose les glucides en maltose) et la maltase (décompose le maltose en deux molécules de glucose). Les enzymes salivaires ne sont actives que dans un environnement alcalin. La salive contient également de la mucine (une substance muqueuse) et du lysozyme (une substance bactéricide). De 600 à 1500 ml de salive sont sécrétés par jour.
La dégradation des aliments se poursuit dans l'estomac. Dans la paroi de l'estomac se trouvent des cellules qui sécrètent l'enzyme digestive sous une forme inactive - le pepsinogène. Ces cellules sont appelées cellules principales. Le pepsinogène se transforme en sa forme active - la pepsine - sous l'influence de d'acide chlorhydrique, qui est sécrétée par les cellules pariétales. Le troisième type de cellules de la paroi de l'estomac - les cellules accessoires - sécrètent une sécrétion mucoïde, qui protège les parois de l'estomac de l'action de la pepsine sur elles.
La pepsine est une enzyme qui décompose les protéines en peptides. De plus, le suc gastrique contient une enzyme (lipase) qui décompose les matières grasses du lait ; La présence de cette enzyme est particulièrement importante chez les nourrissons. Les enzymes gastriques n'affectent pas les glucides. Mais pendant un certain temps, la dégradation des glucides se poursuit sous l'action des enzymes de la salive restant à l'intérieur du bolus. Les enzymes du suc gastrique sont actives dans environnement acide. Le volume de l'estomac chez un adulte est d'environ 3 litres.
La nourriture reste dans l'estomac pendant 3 à 4 heures, puis elle passe par portions dans l'intestin grêle. Dans le duodénum, le suc pancréatique agit sur les aliments. C'est un liquide incolore à réaction alcaline. Il contient des enzymes qui agissent sur différents types d'aliments. Les lipases agissent sur les graisses émulsionnées en les décomposant en acides gras et en glycérol, l'amylase et la maltase en glucides, en les décomposant en glucose, la trypsine en peptides, en les décomposant en acides aminés.
L'émulsification des graisses (les broyant en minuscules gouttelettes, augmentant la surface d'interaction entre les graisses et les enzymes) est obtenue grâce à la bile, qui est synthétisée dans le foie. La bile s'accumule dans la vésicule biliaire puis passe par les voies biliaires jusqu'au duodénum. La bile active également les lipases et améliore la motilité intestinale.
La muqueuse de l'intestin grêle contient de nombreuses glandes qui sécrètent du suc intestinal. Les enzymes contenues dans ce jus agissent sur différents types d’aliments.
Suite à la digestion des aliments, leur absorption commence. L'absorption se produit principalement dans l'intestin grêle, dont la membrane muqueuse présente des villosités. Les vaisseaux sanguins et lymphatiques circulent à l’intérieur des villosités. Il y a jusqu'à 2,5 mille villosités pour 1 cm2 de surface muqueuse, ce qui augmente la surface d'absorption à 400-500 m2.
Acides aminés, glucose, vitamines, des sels minéraux sous forme de solutions aqueuses sont absorbées dans le sang, et les acides gras et le glycérol formés lors de la dégradation des graisses passent dans les cellules épithéliales des villosités. Ici, ils forment des molécules de graisse caractéristiques du corps humain, qui pénètrent d'abord dans la lymphe puis dans le sang. L'eau est principalement absorbée dans le gros intestin. Un grand nombre de bactéries vivent ici en symbiose avec l'homme. L'intestin humain contient une flore microbienne (microflore) - ce sont des bactéries (E. coli, bifidobactéries, lactobacilles) qui suppriment le développement de bactéries pathogènes, synthétisent des vitamines (par exemple, E. coli synthétise la vitamine K, nécessaire à la coagulation du sang) et favoriser la digestion des aliments. Avec leur participation, la cellulose est décomposée et traverse tout le tube digestif sans modification. Lorsque la microflore est supprimée par les antibiotiques, une maladie grave peut se développer : la dysbiose.
L'importance de l'absorption est que grâce à ce processus, toutes les substances organiques, sels minéraux, eau et vitamines nécessaires pénètrent dans le corps.
2. Catégories systématiques de base de plantes et d'animaux. Signes de l'espèce
La systématique étudie toute la diversité des organismes vivants. Les animaux et les plantes appartiennent au super règne des organismes nucléaires (Eucaryotes). Ce super-royaume est divisé en le royaume des plantes, le royaume des animaux et le royaume des champignons. Dans le règne des Plantes, on distingue des sous-règnes (par exemple, le sous-règne des Plantes Supérieures). Des divisions sont distinguées au sein des sous-règnes (par exemple, le département Angiospermes dans le sous-règne des Plantes supérieures). Les départements sont divisés en classes (par exemple, dans le département Angiospermes, il existe deux classes : Dicotylédones et Monocotylédones). Les classes sont divisées en ordres (par exemple, l'ordre des Rosacées dans la classe des Dicotylédones), en ordres en familles (par exemple, la famille des Crucifères dans l'ordre des Capéracées). Les familles sont divisées en genres et les genres en espèces.
Le règne animal est divisé en sous-règne des protozoaires et en sous-règne multicellulaire. Au sein de ces sous-règnes, on distingue des phylums (par exemple, le phylum Chordata), qui peuvent être divisés en sous-types (au sein du phylum Chordata, il existe trois sous-phyla : Tuniciers, Céphalochordés et Vertébrés). Les types et sous-types sont divisés en classes (par exemple, dans le sous-type Vertébrés, il existe des classes Cyclostomates, Poissons cartilagineux, Poissons osseux, Amphibiens, Reptiles, Oiseaux, Mammifères). Les classes, à leur tour, sont divisées en ordres (en botanique elles correspondent aux ordres), les ordres en familles, les familles en genres, les genres en espèces.
Il existe également des unités systématiques supplémentaires (superclasses, sous-classes, super-ordres, sous-ordres, etc.). Une espèce est un ensemble de populations dans lesquelles tous les individus possèdent des caractéristiques morphologiques, physiologiques et biochimiques similaires. Tous les individus de cette espèce sont capables de se croiser librement et de produire une progéniture fertile.
Charles Darwin a défini une espèce comme un ensemble d'individus de structure similaire qui produisent une progéniture fertile. Plus tard, les critères d'espèce suivants ont été ajoutés : génétique (le même ensemble de chromosomes chez tous les individus de l'espèce) ; physiologique (similitude des processus physiologiques); biochimique (similitude des processus biochimiques, c'est-à-dire similitude du métabolisme dans le corps) ; géographique (zone occupée par une espèce donnée) ; écologique (conditions dans lesquelles l'espèce existe), morphologique (similitude de structure).
Les individus d'une même espèce doivent répondre à tous ces critères, car Il est impossible de déterminer à partir d’une ou plusieurs caractéristiques s’il s’agit ou non de la même espèce. Par exemple, il existe des espèces sœurs morphologiquement indiscernables (par exemple, deux espèces de campagnols : le campagnol commun et le campagnol d'Europe de l'Est) ; dans la nature, il existe des espèces qui se croisent et produisent une progéniture fertile (par exemple, certains types de canaris), etc.
La structure élémentaire d'une espèce est une population : un ensemble d'individus d'une espèce se croisant librement et vivant longtemps sur un certain territoire, séparément d'une autre population de la même espèce. On peut dire qu'une population est un système génétique ouvert et qu'une espèce est un système génétique fermé.
Billet numéro 10
1. La respiration des plantes, des animaux et des humains, sa signification. La structure des organes respiratoires humains et leurs fonctions
La respiration est l'une des choses les plus importantes fonctions vitales la plupart des organismes, y compris l'apport d'oxygène dans le corps, l'utilisation de l'oxygène pour obtenir de l'énergie et l'élimination du corps des produits finaux de la respiration, principalement le dioxyde de carbone.
Respiration des plantes.
Tous les organes et tissus des plantes respirent. La graine absorbe l'oxygène même pendant le stockage, mais l'embryon en développement respire particulièrement intensément. La racine absorbe l’oxygène du sol, les feuilles reçoivent de l’oxygène par les stomates et les jeunes tiges par les lentilles.
Respiration des animaux.
Les protozoaires, les coelentérés, les éponges et de nombreux vers respirent sur toute la surface du corps. Certains vers polychètes, la plupart des mollusques, crustacés et poissons absorbent l'oxygène de l'eau par leurs branchies. Le corps des arthropodes terrestres (arachnides et insectes) est pénétré par un réseau de trachées - des tubes qui acheminent l'air des stigmates spéciaux vers les tissus.
Les amphibiens développent des poumons relativement petits et la respiration se fait en partie à travers la peau. Chez les reptiles, la respiration se fait uniquement par les poumons. Les oiseaux ont également une respiration pulmonaire et, en vol, ils utilisent des sacs aériens spéciaux. Par conséquent, en vol, ils font l’expérience de ce qu’on appelle une double respiration.
Tous les mammifères respirent avec leurs poumons. La structure des organes respiratoires des mammifères peut être envisagée à l'aide de l'exemple du système respiratoire humain.
L'air est inhalé par le nez. La cavité nasale est constituée de voies nasales tortueuses, qui ont une grande surface et sont tapissées d'épithélium cilié pour éliminer les particules étrangères qui pénètrent dans le nez avec l'air. Depuis la cavité nasale, l'air pénètre dans le larynx par le nasopharynx. La base du larynx est le cartilage thyroïde, qui le recouvre devant. Étant donné que l'œsophage menant à l'estomac commence à côté du larynx, lors de la déglutition, le larynx se recouvre par réflexe d'un cartilage épiglottique spécial afin que la nourriture n'y pénètre pas. Le larynx est également tapissé d'épithélium cilié. Entre les cartilages du larynx se trouvent des plis spéciaux - les cordes vocales, dont l'espacement peut varier considérablement. Lorsque l’air est expiré, les ligaments peuvent vibrer à différentes fréquences, générant ainsi du son. Le timbre de la voix ne dépend pas seulement de l'épaisseur, de la longueur et de la forme cordes vocales, mais aussi sur la forme et le volume du pharynx, du nasopharynx, de la cavité buccale, de la position de la langue, etc.
Du larynx, l'air passe dans la trachée - un tube dont la paroi avant est formée de demi-anneaux cartilagineux et la paroi arrière est adjacente à l'œsophage. La trachée se divise en deux bronches qui, à leur tour, se divisant plusieurs fois, forment de nombreuses branches - les bronchioles. Les bronchioles se divisent également à plusieurs reprises, formant des amas de minuscules vésicules pulmonaires – les alvéoles – remplies d'air, qui forment les poumons. La surface totale de toutes les alvéoles atteint 100 m2 et toutes sont liées aux capillaires de la circulation pulmonaire. Les parois des alvéoles sont formées d’une seule couche de cellules. Chaque poumon est recouvert d'une membrane de tissu conjonctif - la plèvre pulmonaire, et les parois de la poitrine dans lesquelles se trouvent les poumons sont recouvertes de l'intérieur par la plèvre murale.
Entre les deux plèvres se trouve un petit espace hermétiquement fermé dans lequel il n'y a pas d'air : la cavité pleurale. Pression dans cavité pleurale– « négatif », c’est-à-dire légèrement en dessous de l’atmosphère.
Chez une personne dans un état calme, environ une fois toutes les quatre secondes, des volées d'impulsions apparaissent dans les neurones du centre respiratoire de la moelle allongée, voyageant le long des fibres nerveuses jusqu'aux muscles intercostaux et au diaphragme, ce qui limite la cavité thoracique par le bas. . En conséquence, les muscles se contractent et les côtes montent, et le diaphragme, s'aplatissant, s'abaisse. Tout cela conduit à une augmentation du volume de la cavité thoracique. Les poumons, étant dans un espace hermétiquement fermé, suivent les mouvements de la poitrine et se dilatent également en aspirant de l'air - l'inhalation se produit. Lorsque vous inspirez, le sang est saturé d'oxygène, qui atteint presque instantanément les cellules du centre respiratoire - elles cessent de générer des impulsions respiratoires et l'inspiration s'arrête : les côtes descendent, le diaphragme monte, le volume de la cavité thoracique diminue et l'expiration se produit.
Les hommes inhalent l'air principalement par les mouvements du diaphragme et les femmes par les mouvements des côtes. Le volume d'air pénétrant dans les poumons d'une personne lors d'une inhalation silencieuse est d'environ 500 cm3. Après un très prends une profonde inspiration une personne est capable d'expirer entre 3 500 et 4 000 cm3. Ce volume est appelé capacité vitale des poumons. Cependant, même après l'expiration la plus profonde, environ 1 000 cm 3 d'air restent toujours dans les poumons d'une personne, de sorte que les alvéoles ne collent pas ensemble.
L'air inhalé contient environ 21 % d'O 2, 79 % de N 2 et 0,03 % de CO 2. Dans les poumons, environ 5 % d'O 2 traverse les parois les plus fines des alvéoles et des capillaires du petit cercle et se lie à l'hémoglobine des globules rouges. Au contraire, environ 4 % de CO 2 sortent de sang dans les alvéoles et est expiré. Ainsi, la composition de l'air expiré comprend environ 16 % d'O 2, 79 % de N 2, 4 % de CO 2 et de la vapeur d'eau.
L'activité du centre respiratoire est régulée par divers produits chimiques introduits dans centre respiratoire influx sanguin et nerveux provenant de diverses parties du système nerveux central. Le stimulus spécifique des neurones qui provoque l’inhalation est le dioxyde de carbone ; à mesure que le niveau de CO 2 dans le sang diminue, la respiration devient moins fréquente.
Si une personne inhale accidentellement des vapeurs de substances irritantes pour les récepteurs de la membrane muqueuse du nez, du pharynx, du larynx (ammoniac, chlore, etc.), un spasme réflexe de la glotte, des bronches et de l'apnée se produit. Pour les irritations voies respiratoires les petites particules étrangères - poussière, débris, excès de mucus - provoquent des éternuements ou de la toux. Ainsi, la toux et les éternuements sont normaux réflexes protecteurs, qui sont des expirations brusques. Dans le même temps, les particules irritantes sont éliminées des voies respiratoires.
Lors d'un stress physique ou nerveux, la fréquence respiratoire augmente fortement, ce qui est dû à une augmentation des coûts en oxygène due à l'augmentation des coûts énergétiques.
2. Champignons. Caractéristiques de leur structure et de leur activité, rôle dans la nature et la vie humaine
Les champignons sont un règne d'organismes qui présentent un certain nombre de caractéristiques à la fois végétales et animales. À ce jour, environ 100 000 espèces de champignons sont connues.
Les champignons doivent être prêts composés organiques(comme les animaux), c'est-à-dire Selon leur mode d'alimentation, ce sont des hétérotrophes. Les trois types suivants de nutrition hétérotrophe se retrouvent chez les champignons.
Les champignons (comme les plantes) se développent tout au long de leur vie.
Le corps du champignon est formé de fins fils blancs constitués d’une seule rangée de cellules. Ces fils sont appelés hyphes. Ensemble, les hyphes forment le corps du champignon, appelé mycélium ou mycélium. Certains champignons n'ont pas de cloisons entre les cellules, et le mycélium entier est alors une cellule géante.
Les cellules fongiques ont une paroi cellulaire constituée de chitine. Leur nutriment de réserve est le plus souvent le glycogène polysaccharidique (comme chez les animaux). Les champignons ne contiennent pas de chlorophylle.
Les champignons sont un groupe très ancien de créatures vivantes, connu depuis la période silurienne de l'ère paléozoïque. Les ancêtres possibles des champignons sont considérés comme d'anciennes algues qui ont perdu leur chlorophylle.
1, 3 – differentes etapes développement de la fructification, 2 – fructification en coupe
(a – volva, b – capuchon, c – restes d'un couvercle commun, d – jambe, e – anneau, f – plaques)
La reproduction chez les champignons peut être asexuée ou sexuée. La reproduction asexuée peut être soit végétative (par exemple, par des parties de mycélium ou des bourgeons de cellules, comme dans la levure), soit à l'aide de cellules spécialisées - spores (dans les champignons, le mucor, l'ergot).
La reproduction sexuée se produit par la fusion de cellules sexuelles - les gamètes. En conséquence, un zygote se forme, à partir duquel le mycélium se développe.
Exemples de champignons.
Les champignons du Cap sont des symbiotes de plantes supérieures. Les corps fruitiers sont formés par un entrelacement dense d’hyphes. Partie inférieure Les chapeaux peuvent être formés de plaques (russula, chanterelle) ou de tubes (cèpes, mouche des mousses), dans lesquels mûrissent les spores. Environ 200 espèces de champignons de Paris sont utilisées comme aliment. Ils contiennent des protéines, des vitamines et des sels minéraux. Certains champignons de Paris sont toxiques pour l'homme : champignon vénéneux, agaric mouche, champignon satanique. Les champignons du Cap sont une source de nourriture pour de nombreux animaux.
La levure, se développant sur des milieux contenant des sucres, les transforme en alcool éthylique et en dioxyde de carbone. La levure est utilisée dans Industrie alimentaire: boulangerie, vinification, brasserie.
Le pénicillium, ou moisissure verte, ainsi que certaines autres moisissures, sont utilisés pour produire divers antibiotiques, des substances qui inhibent la reproduction et la croissance des bactéries.
Le rôle des champignons dans la nature et dans la vie humaine est très important. Les champignons sont les principaux destructeurs (réducteurs) des restes de plantes mortes, jouant un rôle vital dans le cycle des substances dans les systèmes écologiques.
À suivre
Les vaisseaux du corps humain forment deux systèmes circulatoires fermés. Il existe de grands et petits cercles de circulation sanguine. Les vaisseaux du grand cercle alimentent en sang les organes, les vaisseaux du petit cercle assurent les échanges gazeux dans les poumons.
Circulation systémique: le sang artériel (oxygéné) circule du ventricule gauche du cœur à travers l'aorte, puis à travers les artères, les capillaires artériels vers tous les organes ; des organes, le sang veineux (saturé de dioxyde de carbone) circule à travers les capillaires veineux dans les veines, de là à travers la veine cave supérieure (de la tête, du cou et des bras) et la veine cave inférieure (du torse et des jambes) dans l'oreillette droite.
Circulation pulmonaire: le sang veineux circule du ventricule droit du cœur à travers l'artère pulmonaire dans un réseau dense de capillaires enlaçant les vésicules pulmonaires, où le sang est saturé d'oxygène, puis le sang artériel circule à travers les veines pulmonaires dans l'oreillette gauche. Dans la circulation pulmonaire, le sang artériel circule dans les veines, le sang veineux dans les artères. Il commence dans le ventricule droit et se termine dans l'oreillette gauche. Le tronc pulmonaire émerge du ventricule droit et transporte le sang veineux vers les poumons. Ici, les artères pulmonaires se divisent en vaisseaux de plus petit diamètre, qui se transforment en capillaires. Le sang oxygéné circule dans les quatre veines pulmonaires jusqu'à l'oreillette gauche.
Le sang circule dans les vaisseaux grâce au travail rythmique du cœur. Lors de la contraction ventriculaire, le sang est forcé sous pression dans l'aorte et le tronc pulmonaire. La pression la plus élevée se développe ici - 150 mm Hg. Art. Lorsque le sang circule dans les artères, la pression chute à 120 mm Hg. Art., et dans les capillaires - jusqu'à 22 mm. Pression veineuse la plus basse ; dans les grosses veines, elle est inférieure à la pression atmosphérique.
Le sang est éjecté des ventricules par portions et la continuité de son flux est assurée par l'élasticité des parois artérielles. Au moment de la contraction des ventricules du cœur, les parois des artères s'étirent, puis, grâce à l'élasticité élastique, reviennent à leur état d'origine avant même le prochain flux sanguin des ventricules. Grâce à cela, le sang avance. Les fluctuations rythmiques du diamètre des vaisseaux artériels provoquées par le travail du cœur sont appelées impulsion. Elle peut être facilement palpée aux endroits où les artères reposent sur l'os (artère radiale, dorsale du pied). En comptant le pouls, vous pouvez déterminer la fréquence des contractions cardiaques et leur force. Chez un adulte personne en bonne santé au repos, la fréquence cardiaque est de 60 à 70 battements par minute. Avec diverses maladies cardiaques, une arythmie est possible - des interruptions du pouls.
Le sang circule à la vitesse la plus élevée dans l’aorte – environ 0,5 m/s. Par la suite, la vitesse de déplacement diminue et atteint 0,25 m/s dans les artères et environ 0,5 mm/s dans les capillaires. Le flux sanguin lent dans les capillaires et la grande étendue de ces derniers favorisent le métabolisme (la longueur totale des capillaires dans le corps humain atteint 100 000 km et la surface totale de tous les capillaires du corps est de 6 300 m2). La grande différence dans la vitesse du flux sanguin dans l'aorte, les capillaires et les veines est due à la largeur inégale de la section transversale globale de la circulation sanguine dans ses différentes sections. La section la plus étroite est l'aorte et la lumière totale des capillaires est 600 à 800 fois supérieure à la lumière de l'aorte. Ceci explique le ralentissement du flux sanguin dans les capillaires.
Le mouvement du sang dans les vaisseaux est régulé par des facteurs neurohumoraux. Les impulsions envoyées le long des terminaisons nerveuses peuvent provoquer un rétrécissement ou une expansion de la lumière des vaisseaux sanguins. Deux types de nerfs vasomoteurs s'approchent des muscles lisses des parois des vaisseaux sanguins : les vasodilatateurs et les vasoconstricteurs.
Les impulsions voyageant le long de ces fibres nerveuses proviennent du centre vasomoteur de la moelle allongée. Dans l'état normal du corps, les parois des artères sont quelque peu tendues et leur lumière est rétrécie. Depuis le centre vasomoteur, les impulsions circulent continuellement à travers les nerfs vasomoteurs, qui déterminent un tonus constant. Les terminaisons nerveuses des parois des vaisseaux sanguins réagissent aux changements de pression et de composition chimique du sang, provoquant ainsi une excitation. Cette excitation pénètre dans le système nerveux central, entraînant une modification réflexe de l'activité du système cardiovasculaire. Ainsi, une augmentation et une diminution du diamètre des vaisseaux sanguins se produisent de manière réflexe, mais le même effet peut également se produire sous l'influence de facteurs humoraux - des substances chimiques présentes dans le sang et provenant ici de la nourriture et de divers les organes internes. Parmi eux, les vasodilatateurs et les vasoconstricteurs sont importants. Par exemple, l'hormone hypophysaire - vasopressine, l'hormone thyroïdienne - thyroxine, l'hormone surrénalienne - adrénaline, resserrent les vaisseaux sanguins, améliorent toutes les fonctions du cœur et l'histamine, formée dans les parois du tube digestif et dans tout organe fonctionnel, agit à l'inverse : dilate les capillaires sans affecter les autres vaisseaux . Un effet significatif sur le fonctionnement du cœur est exercé par des modifications de la teneur en potassium et en calcium du sang. Une augmentation de la teneur en calcium augmente la fréquence et la force des contractions, augmente l'excitabilité et la conductivité du cœur. Le potassium provoque exactement l’effet inverse.
L’expansion et la contraction des vaisseaux sanguins dans divers organes affectent considérablement la redistribution du sang dans le corps. Plus de sang est envoyé vers un organe en activité, où les vaisseaux sont dilatés, et vers un organe qui ne fonctionne pas - \ moins. Les organes de dépôt sont la rate, le foie et la graisse sous-cutanée.
DANS corps humain le système circulatoire est conçu pour répondre pleinement à ses besoins internes. Un rôle important dans le mouvement du sang est joué par la présence d'un système fermé dans lequel les flux sanguins artériels et veineux sont séparés. Et cela se fait grâce à la présence de cercles de circulation sanguine.
Référence historique
Autrefois, lorsque les scientifiques ne disposaient pas encore d'instruments d'information capables d'étudier processus physiologiques sur un organisme vivant, les plus grands scientifiques ont été contraints de rechercher des caractéristiques anatomiques dans les cadavres. Naturellement, le cœur d'une personne décédée ne se contracte pas, donc certaines nuances ont dû être comprises par elles-mêmes, et parfois simplement fantasmées. Donc, au deuxième siècle après JC Claude Galien, autodidacte Hippocrate, supposait que les artères contenaient de l’air au lieu du sang dans leur lumière. Au cours des siècles suivants, de nombreuses tentatives ont été faites pour combiner et relier les données anatomiques existantes du point de vue de la physiologie. Tous les scientifiques savaient et comprenaient comment fonctionne le système circulatoire, mais comment fonctionne-t-il ?
Les scientifiques ont apporté une contribution considérable à la systématisation des données sur la fonction cardiaque. Miguel Servet et William Harvey au 16ème siècle. Harvey, scientifique qui a été le premier à décrire la circulation systémique et pulmonaire , en 1616 a déterminé la présence de deux cercles, mais il n'a pas pu expliquer dans ses travaux comment les lits artériels et veineux étaient reliés entre eux. Et ce n'est que plus tard, au XVIIe siècle, Marcello Malpighi, l'un des premiers à utiliser un microscope dans sa pratique, a découvert et décrit la présence de minuscules capillaires, invisibles à l'œil nu, qui servent de lien dans la circulation sanguine.
La phylogénie, ou l'évolution de la circulation sanguine
Étant donné qu'à mesure que les animaux de la classe des vertébrés évoluaient, ils devenaient de plus en plus progressifs en termes anatomiques et physiologiques, ils nécessitaient une structure complexe du système cardiovasculaire. Donc, pour un mouvement plus rapide du liquide environnement interne Dans le corps d'un animal vertébré, le besoin d'un système de circulation sanguine fermé s'est fait sentir. Comparés à d'autres classes du règne animal (par exemple les arthropodes ou les vers), les rudiments d'un système vasculaire fermé apparaissent dans les accords. Et si la lancette, par exemple, n'a pas de cœur, mais qu'il y a une aorte abdominale et dorsale, alors chez les poissons, les amphibiens (amphibiens), les reptiles (reptiles), un cœur à deux et trois chambres apparaît respectivement, et dans chez les oiseaux et les mammifères, un cœur à quatre chambres apparaît, dont la particularité est qu'il concentre deux cercles de circulation sanguine qui ne se mélangent pas.
Ainsi, la présence de deux cercles circulatoires séparés chez les oiseaux, les mammifères et l'homme notamment, n'est rien d'autre que l'évolution du système circulatoire, nécessaire à une meilleure adaptation aux conditions environnementales.
Caractéristiques anatomiques de la circulation sanguine
Le système circulatoire est un ensemble de vaisseaux sanguins, qui est un système fermé pour l'apport d'oxygène et de nutriments aux organes internes par le biais d'échanges gazeux et de nutriments, ainsi que pour l'élimination du dioxyde de carbone et d'autres produits métaboliques des cellules. Le corps humain est caractérisé par deux cercles : le systémique, ou grand cercle, et le pulmonaire, également appelé petit cercle.
Vidéo : cercles de circulation sanguine, mini-conférence et animation
Circulation systémique
La fonction principale du grand cercle est d'assurer les échanges gazeux dans tous les organes internes à l'exception des poumons. Cela commence dans la cavité du ventricule gauche ; représenté par l'aorte et ses branches, le lit artériel du foie, les reins, le cerveau, les muscles squelettiques et d'autres organes. De plus, ce cercle se poursuit avec le réseau capillaire et le lit veineux des organes répertoriés ; et par l'entrée de la veine cave dans la cavité de l'oreillette droite, elle aboutit dans cette dernière.
Ainsi, comme déjà dit, le début du grand cercle est la cavité du ventricule gauche. Le flux sanguin artériel, qui contient plus d'oxygène que de dioxyde de carbone, est envoyé ici. Ce flux pénètre dans le ventricule gauche directement depuis le système circulatoire des poumons, c'est-à-dire depuis le petit cercle. Flux artériel du ventricule gauche à travers la valve aortique est poussé dans le plus grand vaisseau principal - l'aorte. L'aorte peut être comparée au sens figuré à une sorte d'arbre qui a de nombreuses branches, car les artères s'étendent de celle-ci vers les organes internes (vers le foie, les reins, le tractus gastro-intestinal, jusqu'au cerveau - à travers le système artères carotides, aux muscles squelettiques, à la graisse sous-cutanée, etc.). Les artères des organes, qui possèdent également de nombreuses branches et portent des noms correspondant à leur anatomie, transportent l'oxygène vers chaque organe.
Dans les tissus des organes internes, les vaisseaux artériels sont divisés en vaisseaux de plus en plus petits de diamètre et, par conséquent, un réseau capillaire se forme. Les capillaires sont les plus petits vaisseaux, pratiquement sans couche musculaire moyenne, et sont représentés par une membrane interne - l'intima, tapissée de cellules endothéliales. Les écarts entre ces cellules au niveau microscopique sont si grands par rapport aux autres vaisseaux qu'ils permettent aux protéines, aux gaz et même aux éléments formés de pénétrer facilement dans le liquide intercellulaire des tissus environnants. Ainsi, un échange gazeux intense et un échange d'autres substances se produisent entre le capillaire avec le sang artériel et le milieu intercellulaire liquide dans un organe particulier. L'oxygène pénètre par le capillaire et le dioxyde de carbone, en tant que produit du métabolisme cellulaire, pénètre dans le capillaire. L'étape cellulaire de la respiration se produit.
Après son passage dans les tissus grande quantité l'oxygène et tout le dioxyde de carbone ont été éliminés des tissus, le sang devient veineux. Tous les échanges gazeux se produisent à chaque nouvel afflux de sang et pendant le temps pendant lequel il se déplace le long du capillaire vers la veinule - un vaisseau qui collecte le sang veineux. C'est-à-dire qu'à chaque cycle cardiaque, dans l'une ou l'autre partie du corps, l'oxygène pénètre dans les tissus et le dioxyde de carbone en est éliminé.
Ces veinules s'unissent en veines plus grosses et un lit veineux se forme. Les veines, semblables aux artères, sont nommées selon l'organe dans lequel elles se trouvent (rénal, cérébral, etc.). À partir des gros troncs veineux, se forment les affluents des veines caves supérieure et inférieure, qui se jettent ensuite dans l'oreillette droite.
Caractéristiques du flux sanguin dans les organes du cercle systémique
Certains organes internes ont leurs propres caractéristiques. Ainsi, par exemple, dans le foie, il n'y a pas seulement une veine hépatique, qui « emporte » le flux veineux, mais aussi une veine porte, qui, au contraire, amène le sang vers le tissu hépatique, où la purification du sang est effectuée. effectué, et alors seulement le sang s'accumule dans les affluents de la veine hépatique pour entrer dans un grand cercle. La veine porte amène le sang de l'estomac et des intestins, donc tout ce qu'une personne mange ou boit doit subir une sorte de « purification » dans le foie.
En plus du foie, certaines nuances existent dans d'autres organes, par exemple dans les tissus de l'hypophyse et des reins. Ainsi, dans l'hypophyse, on note la présence d'un réseau capillaire dit « merveilleux », car les artères qui amènent le sang vers l'hypophyse depuis l'hypothalamus sont divisées en capillaires, qui se rassemblent ensuite en veinules. Les veinules, après la collecte du sang contenant les molécules d'hormones de libération, sont à nouveau divisées en capillaires, puis se forment des veines qui transportent le sang de l'hypophyse. Dans les reins, le réseau artériel est divisé deux fois en capillaires, associés aux processus d'excrétion et de réabsorption dans les cellules rénales - dans les néphrons.
Circulation pulmonaire
Sa fonction est d'évacuer le gaz processus métaboliques V Tissu pulmonaire afin de saturer le « dépensé » sang veineux molécules d'oxygène. Il commence dans la cavité du ventricule droit, où le sang veineux circule avec une quantité extrêmement faible d'oxygène et avec contenu élevé gaz carbonique. Ce sang circule à travers la valvule pulmonaire vers l’un des gros vaisseaux appelé tronc pulmonaire. Ensuite, le flux veineux se déplace le long du lit artériel dans le tissu pulmonaire, qui se décompose également en un réseau de capillaires. Par analogie avec les capillaires d'autres tissus, des échanges gazeux s'y produisent, seules les molécules d'oxygène pénètrent dans la lumière du capillaire et le dioxyde de carbone pénètre dans les alvéolocytes (cellules des alvéoles). À chaque acte de respiration, l'air provenant de l'environnement pénètre dans les alvéoles, à partir duquel l'oxygène pénètre à travers les membranes cellulaires jusqu'au plasma sanguin. Lors de l'expiration, le dioxyde de carbone qui pénètre dans les alvéoles est expulsé avec l'air expiré.
Après avoir été saturé de molécules d'O2, le sang acquiert les propriétés du sang artériel, circule dans les veinules et atteint finalement les veines pulmonaires. Ces derniers, constitués de quatre ou cinq pièces, débouchent dans la cavité de l'oreillette gauche. En conséquence, le sang veineux circule dans la moitié droite du cœur et dans moitié gauche– artériel ; et normalement ces flux ne devraient pas se mélanger.
Le tissu pulmonaire possède un double réseau de capillaires. A l'aide du premier, des processus d'échange gazeux sont effectués afin d'enrichir le flux veineux en molécules d'oxygène (relation directement avec le petit cercle), et dans le second, le tissu pulmonaire lui-même est alimenté en oxygène et en nutriments (relation avec le grand cercle).
Cercles de circulation supplémentaires
Ces concepts sont utilisés pour distinguer l'apport sanguin d'organes individuels. Par exemple, vers le cœur, qui a plus besoin d'oxygène que les autres, l'afflux artériel s'effectue à partir des branches de l'aorte situées à son tout début, appelées artères coronaires droite et gauche (coronaire). Des échanges gazeux intenses se produisent dans les capillaires myocardiques et un écoulement veineux se produit dans les veines coronaires. Ces derniers se rassemblent dans le sinus coronaire, qui débouche directement dans la chambre auriculaire droite. De cette façon, on réalise circulation cardiaque ou coronarienne.
cercle coronaire (coronaire) de circulation sanguine dans le cœur
Cercle de Willis est un réseau artériel fermé d'artères cérébrales. La moelle fournit un apport sanguin supplémentaire au cerveau lorsque le flux sanguin cérébral dans d'autres artères est perturbé. Cela protège tellement organe important par manque d'oxygène ou hypoxie. La circulation cérébrale est représentée par le segment initial de l'artère cérébrale antérieure, le segment initial de l'artère cérébrale postérieure, les artères communicantes antérieures et postérieures et les artères carotides internes.
cercle de Willis dans le cerveau ( version classique bâtiments)
Circulation placentaire ne fonctionne que pendant la grossesse d'une femme et remplit la fonction de « respiration » chez un enfant. Le placenta se forme à partir de 3 à 6 semaines de grossesse et commence à fonctionner pleinement à partir de la 12e semaine. En raison du fait que les poumons du fœtus ne fonctionnent pas, l'oxygène pénètre dans son sang par le flux de sang artériel dans la veine ombilicale du bébé.
circulation fœtale avant la naissance
Ainsi, l'ensemble du système circulatoire humain peut être divisé en sections distinctes interconnectées qui remplissent leurs fonctions. Le bon fonctionnement de ces zones, ou cercles de circulation sanguine, est la clé du bon fonctionnement du cœur, des vaisseaux sanguins et de l’ensemble du corps.
Les vaisseaux (artères, veines, artérioles, capillaires) qui transportent le sang du ventricule gauche, assurent son acheminement vers tous les organes et tissus, puis le renvoient vers le cœur (oreillette droite) font partie de la circulation systémique. Par les vaisseaux de la circulation pulmonaire (pulmonaire), le sang du ventricule droit pénètre dans les poumons puis retourne dans l'oreillette gauche (Fig. 26).
La circulation systémique commence par le plus gros vaisseau artériel, l'aorte (Fig. 27). Des artères en émergent qui, après des divisions répétées, se terminent par des artérioles et des capillaires dans les organes et les tissus. Les artérioles, ayant une lumière relativement petite et une couche musculaire prononcée, offrent la plus grande résistance au flux sanguin. Cela détermine leurs fonctions : maintenir la pression artérielle et (en raison de modifications de la lumière) réguler le flux sanguin dans les capillaires. Les capillaires ont des parois très fines, ce qui facilite les processus métaboliques entre le plasma sanguin et liquide intercellulaire. Lorsque les capillaires fusionnent, des veinules se forment et se rassemblent dans les veines qui transportent le sang vers le cœur.
Riz. 26. Schéma de la circulation pulmonaire. Désignations : 1 - ventricule droit ; 2- tronc pulmonaire, 3- artères pulmonaires ; 4-lumière; 5- veines pulmonaires ; 6- oreillette gauche.
Riz. 27. Schéma de la circulation systémique. Désignations : 7 - ventricule gauche, 8 - aorte, 9, 10 - artères, 11 - réseau capillaire, 12 - veines, 13 - veine cave supérieure, 14 - veine cave inférieure, 15 - oreillette droite.
En fin de compte, deux grands troncs veineux se forment : la veine cave inférieure, qui recueille le sang du torse et des membres inférieurs, et la veine cave supérieure, qui transporte le sang de la tête et des membres inférieurs. membres supérieurs. Ces deux vaisseaux se terminent dans l'oreillette droite.
Circulation pulmonaire. Le sang de l'oreillette droite pénètre dans le ventricule droit qui, en se contractant, le jette dans le tronc pulmonaire, puis, par les artères pulmonaires, pénètre dans les poumons droit et gauche. Les vaisseaux pulmonaires offrent très peu de résistance au flux sanguin. Dans les poumons, chaque artère se ramifie en de nombreuses petites artères, qui à leur tour se transforment en artérioles, qui se terminent par des capillaires pulmonaires enlaçant les alvéoles. En passant par les capillaires, le sang se sature en oxygène et libère par la même occasion le dioxyde de carbone qu’il contient. Les capillaires pulmonaires sont la source des quatre veines pulmonaires qui ramènent le sang vers l'oreillette gauche. Ensuite, il pénètre dans le ventricule gauche, puis, lorsqu'il se contracte, dans l'aorte, le vaisseau par lequel commence la circulation systémique. En cas d'insuffisance ventriculaire gauche, due à l'accumulation de liquide interstitiel dans le parenchyme, un œdème pulmonaire peut se développer, entraînant une perturbation de leurs fonctions. La surhydratation du corps entraîne également un œdème pulmonaire, c'est-à-dire accumulation d'excès d'eau à l'intérieur. Au sens figuré, le patient peut s'étouffer dans son propre liquide interstitiel.
Circulation sanguine dans le foie. Le sang de l'estomac, des intestins, du pancréas et de la rate s'accumule dans la veine porte. Dans le foie, cette veine se divise en un réseau capillaire qui se connecte aux capillaires de la propre artère hépatique. En conséquence, les veines qui sont à l’origine des veines hépatiques acheminent le sang vers la veine cave inférieure et de là vers le cœur.
Hypertension portale(augmentation de la pression dans la veine porte) peut survenir en cas de rétrécissement de la lumière ou de blocage de la ou des branches de la veine porte dans diverses maladies du foie, notamment avec l'hépatite. DANS cas sévères cette pathologie s'accompagne d'ascite - accumulation de liquide dans la cavité péritonéale.
